第14章轴西科大ppt课件

1、shafts 轴在机器中是一个起着“中心作用的关键零件。机器的任务才干和任务质量在很大程度上取决于轴。轴一旦失效，轻者必需停机修缮或改换，重者甚至呵斥严重事故。因此，轴的设计不可轻视。 本章的重点是轴的构造设计。轴的功用和类型轴的功用和类型轴的功用：支承回转零件，传送运动和动力。轴的类型：轴的类型：1按承载情况分按承载情况分铁路车辆轴转动心轴心轴心轴只接受弯距作用的轴只接受弯距作用的轴转动的心轴不转动的心轴不转动心轴前叉前轮轴前轮轮毂 传动轴只接受扭距作用的轴TT变速箱后桥传动轴 转轴既接受扭距又接受弯矩作用的轴TTMM2按轴线的外形分：按轴线的外形分：曲轴直轴光轴阶梯轴保证装配质量空心轴/实

2、心轴(等径轴钢丝软轴钢丝软轴动力机软轴任务机轴的资料轴的资料轴的资料主要采用碳素钢和合金钢。碳素钢比合金钢价廉，对应力集中的敏感性小，故运用广泛。常用的优质碳素钢有35、40、45和50钢等，其中最常用的是45钢轴钢。为保证其机械性能，应进展调质或正火处置。对于不重要或受力不大的场所可以用普通碳素钢。轴的构造设计轴的构造设计轴的各部分称号：轴的各部分称号：轴头轴头直径应按规范取圆整尺寸轴颈必需按轴承内径选取轴身由空间尺寸决议轴肩轴环轴系的各部分称号：轴系的各部分称号：带轮轴端挡圈轴承轴承盖套筒键齿轮机座光轴虽构造简单，加工方便，应力集中小，但等强条件差，轴上零件定位不可靠。故只用于简单的心轴或

3、有特殊要求的转轴；轴的构造设计的主要要求：轴的构造设计的主要要求：1制造安装要求轴应便于加工，轴上零件应便于装拆；FM等强轴虽各截面等强，节省资料，分量轻，但加工困难，无法保证装配质量。阶梯轴既保证了装配质量，又思索了节省资料、等强、便于加工，故常用。阶梯轴的系的装配过程：阶梯轴系的装配过程：为了便于安装轴端应有倒角磨削处应有越程槽切制螺纹处应有退刀槽2定位和固定要求轴和轴上零件应有准确的任务位置，并固定；23mm23mmRRrR当RrC1rh(0.07d+3)(0.1d+5)mm或 h=(23)C1)b1.4h mm留意：滚动轴承处的轴肩尺寸h、b)需查轴承规范。对非定位轴肩可取:h=1.5

4、2mm非定位轴肩轴上零件周向固定的方法：键花键成型联接销弹性环过盈联接轴上零件轴向固定的方法：轴上零件轴向固定的方法：轴肩轴肩弹性挡圈弹性挡圈轴向力较小时轴向力较小时紧定螺钉紧定螺钉轴向力较小时轴向力较小时轴肩双螺母双锁紧环轴肩套筒轴肩圆螺母带翅垫片轴肩轴端挡圈制动垫片锥形轴端轴端挡圈3减小应力集中：减小应力集中：尽量防止外形的突变；易采用较大的过渡圆角。假设圆角半径受限制，可用凹切圆角、或用过渡肩环以保证圆角尺寸：r凹切圆角过渡肩环在过盈配合处，可在轴上或在轮毂上开卸载槽。maxmaxdd44改善受力情况：改善受力情况：T(输入输入T1 (输出输出T2 (输出输出+-T1T2T(输入输入T1

5、 (输出输出T2 (输出输出T1T2+T2T1+圆锥滚子轴承：圆锥滚子轴承：LFFLFL2L1MM卷筒的轮毂构造：卷筒的轮毂构造：MmaxMmaxPP齿轮的合理布置：齿轮的合理布置：P较大任务载荷较大任务载荷自动FtPFt自动FtPFt起重机的卷筒：起重机的卷筒：心轴转轴轴的构造尺寸确定轴的构造尺寸确定轴的构造草图的设计轴的构造草图的设计：首先将轴上的知或初定轮毂轮廓(齿轮、带轮、轴承、链轮、联轴器等按比例画出：B1B2bbAHssaa1234567B1B2bbAHssaa1234567轴向尺寸确实定：L1=B1-23mm23mmL2=A+H其中：A由装拆要求和空间构造确定A值，见273页无要

6、求时：可取A1020mm)12A见273页，图联轴器的安装AA空间构造要求：H由轴承盖尺寸确定B1B2bbAHssaa123456723mmL3=B+s+a 其中：b轴承宽度查S510 mm(思索制造安装的误差a1020 mm(思索制造安装的误差B1B2bbAHssaa123456723mmL4=B2-23 mm23mmL5轴环宽度=1.4h 其中：轴肩高度 h(0.07d4+3)(0.1d4+5) mmL6=a+s-L5L7=bB1B2bbAHssaa123456723mm故 轴全长： L=L1 + L2+ L3+ L4+ L5+ L6+ L7(调整为整数留意：轴的跨距也已确定l1l2123

7、4567径向尺寸确实定：首先估算最小直径：dminCPn3mm其中：P功率，KWn转速，r/minC系数，276页，表13-2。另一种估算方法：高速级轴：dmin=0.81.2D (D为电机轴径低速级轴：dmin=0.30.4a (a为齿轮中心距1234567d2=d1+2h1(d2应与规范密封件相顺应d3=轴承内径；d4=d3+2h3；d5=d4+2h4d7= d3=轴承内径； d6= d7+2h轴承 h轴承是轴承规定的轴肩高度除轴承除外，其他轴的过渡圆角可取成一致。d1dmin轴头的直径应按规范取圆整值；轴头上零件为规范值时，那么按规范取值。B1B2bbAHssaa123456723mm此

8、时得到图构成称为轴的构造草图。l1l2下一步义务：轴的构造草图轴的强度校核轴承的校核NoNoyesyes几点提示：几点提示：轴端无倒角轴端无倒角带轮轴向未固定带轮轴向未固定轴应比轮毂轴应比轮毂短短23mm缺键缺键缺密封件缺密封件轴承剖线错误轴承剖线错误轴应比轮毂轴应比轮毂短短23mm轴承应在轴承座内轴承应在轴承座内缺键缺键无足够的装拆无足够的装拆空间，且带轮空间，且带轮与螺栓已相碰与螺栓已相碰轴承无法装配轴承无法装配轴承剖线错误轴承剖线错误轴承应在轴承座内轴承应在轴承座内轴端无倒角轴端无倒角缺垫片缺垫片矫正轴系设计错误矫正轴系设计错误轴的强度设计轴的强度设计常见的轴的强度计算：常见的轴的强度计

9、算：1按改动强度计算常用于轴构造设计时粗估最小直径的计算最小直径：dminCPn3mm其中：P功率，KWn转速，r/minC系数，230页，表14-2。2按弯扭合成计算在轴的构造设计之后，同时计入弯扭的影响，利用第三强度实际，针对危险截面计算当量应力。强度条件：e=MeZ-1b其中： Me当量弯矩，Me = M2+(T)2M危险截面上的弯矩T危险截面上的扭弯矩折合系数0.6Z轴的截面系数，Z0.1d3-1b对称循环的许用弯曲应力，表14-3强度条件的另一种方式：dMe0.1 -1b3mm式中： Me当量弯矩，N.mm-1b对称循环形状下的许用弯曲应力,MPa,表14-3。1、当被校核危险截面，

10、有键槽时，应适当增大轴径：单键增大4%，双键增大7%。 留意留意2、d计算d 构造设计为平安 。12a按弯扭合成计算的步骤：1作计算简图求支反力xyZQFaFrFtR1zR1xR2zR2x(2)分别作程度面弯矩 图Mxy和垂直面弯MyzMyzM1yzMayzMayz3作合成弯矩图MM1= M1xy2 +M1yz2Ma= Maxy2 +Mayz2Ma= Maxy2 +Mayz2M1xyMaxyMxyMM1MaMaxyZFaFrFtR1zR1xR2zR2xMyzM1yzMayzMayzM1xyMaxyMxyMM1MaMaQ1a2(4)作扭矩图TTMeM1eMaeMae(5)作当量弯矩图Me危险截面a-a上的当量弯矩为：Mae = Ma2+(T)2dMae0.1 -1b3(6)计算危险截面轴径假设d计算d 构造设计为平安 。本章学习内容小结3 重点引见了轴的构造设计； 4 引见了轴的强度计算方法与步骤。1 引见了轴的类型与功用；2引见了轴的常用资料选择；本章习题类型：轴的构造设计轴的强度校核计算轴的刚